桑树的生物学基础

1第一章桑树的生物学基础复习思考题:1.桑树根系有何生理机能?桑树根尖是由哪几部分构成?各个部位有何生理机能?答：桑根的功能是固定、吸收、合成功能（氨基酸等）、储藏；无繁殖功能。根尖包括根冠、生长点、伸长区、成熟区（根毛区）四个部分。各部分生理机能如下：根冠：保护作用。生长点：长1－2毫米，细胞紧密，璧薄、核大，具分裂能力。伸长区：长数毫米，细胞伸长，吸收水、无机养分成熟区（根毛区）：吸收水、无机养分，分泌酸类，分解无机养，寿命短，1－2周。2.什么叫桑根的初生生长?以及它产生的初生结构有哪几部分?什么叫桑根的次生生长?以及它产生的次生结构有哪几部分?答：根的初生生长是由根尖的顶端分生组织经过分裂，生长，分化三个阶段的发展历程。其产生的初生构造有：表皮，皮层，中柱（初生韧皮部，初生木质部）。次生生长是完成了初生生长后，由于形成层的发生和活动，不断的产生次生微管组织和周皮，是根的直径增粗的过程。产生的次生构造由周皮（木栓层，木栓形成层，栓内层）、韧皮部、形成层、木质部和髓构成。3.桑茎有何生理机能?桑茎中的形成层在年生长中其生理活动是怎样的?答：桑茎是植株地上部分的骨架，主要起支持树体，疏导水分，养分，贮藏营养物质，繁殖及支配叶片在空间分布的位置等作用。形成层是细胞界于韧皮部和木质部之间，属次生组织，树干的增粗长大，即为形成层不断分裂的结果，形成层在植株休眠时仅剩一层母细胞，进入生长状态后形成层母细胞即旺盛分裂。产生出5-7层细胞，在生长期中形成层向外向内分裂产生韧皮部和木质部时的分裂速度不一样，一般向外分裂产生一个韧皮部细胞的同时，向内分裂产生4-5个木质部细胞，因此一般韧皮部薄而木质部特别发达。4.什么叫节?什么叫节间?什么叫叶序?桑茎的初生构造是由哪几部分组成?桑茎的次生构造是由哪几部分组成?答：节，即枝条上着生叶和芽的地方；两节之间叫做节间。叶序，即叶片在枝条上排列的状态。桑茎的初生构造是由表皮、皮层和中柱（无中柱鞘细胞）构成。桑茎的次生构造是由表皮、木栓层、韧皮部、形成层、木质部和髓构成。5.桑芽有何生理功能?什么叫桑树的休眠芽?什么叫桑树的潜伏芽?2答：桑芽是枝叶花果器官的原始体，它与种子有相似的功能，在适宜的条件下可以繁殖成新植株。休眠芽:在枝条基部的侧芽,生长期中一直不萌发生长的叫做休眠芽。上部生长芽、止心芽被切除,休眠芽可转变为萌发生长状态。潜伏芽:休眠芽可长期存在下去,因枝条增粗,皮部增厚而被包埋于皮部内,这类休眠芽就叫做潜伏芽.在植株上部被切除时,潜伏芽可萌发抽长,形成新的树冠,起到复壮更新的作用,栽培上经常利用潜伏芽复壮更新。6.桑叶的外部形态是由哪几部分组成的?桑叶有何生理功能?答：桑叶具有托叶、叶柄、叶身三部分，称为完全叶。叶是桑树最重要的营养器官,桑树的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理活动都在叶内进行，叶的形态性状与品种、栽培技木、环境条件等有密切关系。7.桑叶的内部组织构造是由哪几部分组成的?各部分的生理功能是什么?答：叶的组织构造由外到内为表皮、叶肉和叶脉三部分。各部分生理功能如下：上表皮：表皮细胞仅一层,薄而透明,细胞扁平,排列紧密,表面有角质,可防止叶内水分自由蒸散。上表皮细胞中有巨大细胞,其中含有钟乳体,为草酸钙的结晶,这是桑科植物的特征。结晶如包含于巨细胞内,则叶面表现平滑而有光泽,如结晶突出于巨细胞表面且尖锐或成钩状时,则叶面显得粗糙,叶色暗绿。下表皮：除茸毛外还有气孔，是气体、水分进出叶片的门户。气孔由两个半月形，内含3-4个叶绿粒的保卫细胞组成。桑叶下表皮气孔数相当多,每平方毫米约400-500个。叶肉:上下表皮之间的组织叫叶肉,由于叶肉细胞的形状,排列不同,又分为栅栏组织和海绵组织。上表皮下面是栅栏组织,细胞呈圆筒形,排列紧密,内含大量叶绿体,是叶片进行光合作用的主要场所。接近下表皮的是海绵组织,细胞不规则，排列疏松，有大的细胞间隙,成为与气孔相联的水气通道。海绵组织中叶绿体较小，光合作用强度不如栅栏组织。叶脉：叶脉为叶片内部的维管束系统,是水分养分进出叶片的通路。8.桑树的雌花是由哪几部分组成的?桑树的雄花是由哪几部分组成的?答：雌花由雌蕊和4个花被(萼片)构成,雌蕊由柱头、花柱及子房构成。柱头在子房顶部,左右分开成牛角状,柱头上有茸毛或瘤状突起。花柱在柱头下,连接子房、花柱有长短有无之分。柱头的形状,花柱的长短有无是桑树分类的重要依据。子房居中,由4个萼片包蔽,子房内有胚囊,倒悬于子房壁上,胚囊是孕育卵核的场所。雌花未开放时花柱、柱头包蔽于花萼中,开放时伸出。雄花由4个萼片,4根雄蕊构成,未开时呈花蕾状,花丝卷曲于其中,开放时3萼片松开,花丝伸出,花丝顶端有花药,花药呈肾脏形,其中分为2个药室,药室中孕育着花粉。9.桑种子是由哪几部分构成?答：桑种子扁卵圆形，黄色,一端具有一脐孔,是胚根伸出的地方。外面有一薄而坚硬的内果皮（种壳）,属小坚果,其内为种皮、胚乳、胚三部分。胚乳为贮营养物质,具油脂性,供种子发芽之需。胚由胚根、胚轴、子叶三部分组成。10.桑树一生可以为哪几个生长发育时期?各生长发育时期有何生理特点?答：桑树一生分为幼树期、壮树期和衰老期三个明显的发育阶段。⑴幼树期从种子萌发,形成苗术,到植株开花结果以前,为桑树的幼树期,约2一3年。主要特征：只进行营养生长，一般不开花结果，高生长速率快；发根能力强,扦插易生根；枝条细直,分枝角度狭窄；叶片较薄,叶形较大,叶上茸毛较多,落叶较迟。耐荫性较强。⑵壮树期也称成熟期,壮树期较长,可达数十年。主要特征：生殖器官形成,能大量开花结果；高生长速率相对降低,发根力减弱；生长势强,抗性强,创伤易愈合；枝条分枝角度增大,树冠开展；叶肉增厚,叶片上毛茸减少；耐荫性降低。⑶衰老期主要特征:生长势明显下降,枯枝死干增多,创伤不易愈合,抗性差;植株抽枝少,枝细短;叶小肉薄,易硬化黄落;开花结果能力低。衰老的桑树还可利用侧生分生组织和潜伏芽,使之复壮更新。11.桑树年生长期中生长期有何生理特点?休眠期有何生理特点?答：桑树的生长从春季发芽开叶至秋末落叶为桑的年生长期,又分为展开期、同化期和贮藏期等三个时期。⑴展开期春季气温达到12℃以上时，桑树萌芽开叶直至新叶生出5-6片,为展开期。特点：生长速度慢,叶面积小,叶绿素少,光合能力低；展开期新器官的建造和生理活动所需的营养物质和能量，主要依靠植株体内贮藏营养物质所提4供，此期的生长实质上是一种消耗性的生长。又因萌芽展叶的状态不同，分为脱苞期、燕口期和开叶期。脱苞期：桑芽膨大,鳞片转青松开，为脱苞期;燕口期：幼叶叶身露出,叶尖分开成雀口状，为燕口期;开叶期：叶片和叶柄完全露出,展开成为独立的叶片,为开叶期。各期经过时间的长短,主要受当时气温回升快慢的影响。一般中熟湖桑开叶4－5片，可作为春蚕出库催青的依据.⑵同化期桑树展叶5-6片以后,进入同化期，一直延续到秋季。特点:随着气温的升高,植株生长速度加快;新器官大量形成(包括枝、叶、花、果、根等);叶面积迅速扩大,叶绿素大量增；植株光合能力提高,光合产物增多；光合产物大都用于新器官的建造和生理活动的能量消耗，有机营养物质积存少；这一时期的生长实质上是一种平衡性的生长。(3)贮藏期同化期后,随着秋期气候条件的变化,桑树即进入贮藏期。特点：桑树的生长速度减慢,新枝叶数量不再有多大的增加,叶子光合能力并不降低,加之日温高,光合作用旺盛,夜温低,呼吸消耗减少,植株体内有机营养物质大量积累。这一时期的生长,对植株养分贮藏积累最为有利,是桑树生长的重要阶段。桑树的休眠：秋末冬初,气温下降到12℃以下,日照时数缩短,桑树停止生长,叶片黄落,进入休眠状态。植株休眠,有自然休眠和被迫休眠两种状态。自然休眠是落叶性植物自然属性,生长到一定程度，它们就要落叶休眠，即使环境条件尚好，也不能继续生长。通过自然休眠以后，植株即具备了生长的能力，一旦条件允许，植株即行生长。通过自然休眠以后，具备了生长能力的植株，由于环境条件不允许，不能满足植株生长的需要，植株仍然表现为休眠状态，这时的休眠就叫被迫休眠，这种休眠容易为人为控制。桑树休眠期长短与品种特性有关，广东桑树休眠期短,约15天左右;四川的嘉定桑、小冠桑休眠期居中;山东的鲁桑、江浙的湖桑休眠期长，约40-50天左右。广东桑引入四川和江浙、北方地区栽培,春季发芽仍早,而鲁桑、湖桑在广东栽培,春季发芽也迟。12.桑树的顶端生长与侧生生长;营养生长与生殖生长;根系与树冠生长的相互关系是怎样的?生产上如何调节它们之间的关些?答：顶端生长与侧生生长（即顶端优势）的相互关系，桑树枝条有顶芽生长快，侧芽生长慢；主根生长快，侧根生长慢的现象，称这种现象为顶端优势。造成顶端优势的内部机制,据研究与生长刺激素的产生、流通与作用特性有关。生长刺激素产生于生长点分裂和绿色叶片的光合作用。形成的激素沿枝条韧皮部筛管向下运送,直达根部。这种物质作用的特性是低浓度时能刺激生长，高浓度抑制生长。枝条顶端的芽萌发抽枝时,生长点分裂和叶片光合作用产生的生长激素刺激新枝叶迅速生长,形成生长旺盛的生长芽;产生的激素沿枝条皮层向下运送,数量不断增多,浓度逐渐提高,以致越来越不利于中5部芽的生长,使之形成止心芽;到了枝条下部,浓度更高,抑制了下部芽的萌发,使之成为休眠芽。据实验,当剪除了正在生长的枝条顶端，去掉了顶端优势以后,原来被抑制的中下部芽，可以从被抑制状态转变为生长状态。组织学上观查，也发现侧芽的维管束发育差，与主茎的维管束系统联系不好，营养物质运输流不能顺畅达到侧芽。桑树的修剪，就是破坏其顶端优势，有利于更多的侧芽萌发生长；栽桑时轻修主根，也是破坏其顶端优势，有利于更多的侧根发生。营养生长与生殖的相互关系：营养生长和生殖是两种不同质的生育过程。营养生长促使营养器官发达,枝叶繁茂,对水分和氮元素消耗较多;生殖生长促使生殖器官发达,花果累累,对碳、磷等元素要求较高。正常情况下,植株要在营养生长充分的基础上才能逐渐过渡到生殖生长。多年生多次开花结果的植株,在开花结果时,将会大量消耗体内有机营养物质。用示踪元素的探测证明,开花结果时,植株体内有机营养物质,包括所有营养器官贮存的营养物质和其它元素,都向生殖器官转移，使生殖器官发达,花果增多,枝叶等营养器官内营养物质减少，显得细小瘦弱。对于以采收桑叶为目的的桑树来说，开花结果是不利的。在桑树栽培中采取控制树形、修剪采伐、增施氮肥以减少花果，促进营养生长。地下部与地上部的生长相关性（根系与树冠的平衡）桑树根系与树冠之间的关系十分密切,“根深叶茂”“树大根深”,是这种关系的显著表现，枝叶制造的有机营养物质,不断运送到根部,促进根系的生长,使根系不断扩展,扩大水肥吸收范围。根系吸收的水肥增多,运到枝叶，充实光合所需原料,增强植株的光合能力,积累光合产物,多建造光合器官,枝叶就更加繁茂。用示踪元素32P作施肥试验探明,某一特定部位根系,所吸收含32P的肥料,最先运到与之相应的枝芽，而不给予与之无关的部分,等到相应枝芽充分满足后，多余元素才由这些枝芽处转运到其它部分去。同样用14C合成的CO2喂叶片，进行光合作用,含14C光合产物的运送,也有与之相同情形。因此根系与树冠的之间关系非常密切。13.桑树的光合碳循环属于哪种代谢途径?其碳代谢途径是怎样研究确定的?答：桑光合中的碳素同化途径根据14CO2示踪研究,喂饲14CO2后的桑叶,短时间内即可检测到含14C的丙氨酸、甘氨酸、三磷酸甘油酸和丝氨酸,其中以三磷甘油酸最多。根据碳素同化途径和从桑树的光呼吸、CO2补偿点以及叶片的内部解剖特征来看,桑树属典型的C3植物。14.温度、光照对桑叶光合速率有何影响?桑叶的光饱和点与补偿点是怎样的?答：温度与桑叶光合作用的关系温度过高或过低都将降低桑叶的光合速率。一般桑叶进行光合作用的适宜温度在20-30℃。据报道,桑叶表面光合速率在23℃左右时最高。当温度高达40℃时,桑叶光合速率比最适温度23℃时约下降40%。据14CO2示踪研究,桑叶同化14CO2后约有99%的含14C光合产物存在同化叶中。但2h后在枝条和树干皮部可检测到1